ПРИЛОЖЕНИЕ.
Методика измерения напряжений и разности фаз на осциллографе TDS-2000
Управление осциллографом построено на соединении аналоговых и цифровых функций.
На передней панели собраны ручки управления, присущие старым аналоговым приборам с добавлением кнопок, позволяющих войти в меню и подменю с разнообразными функциями.
Входные разъемы
К 1, К 2. Входные разъемы для отображения сигналов.
ВНЕШ СИНХ. Разъем входа для подключения внешнего источника синхронизации.
Элементы управления отображением по вертикали
Управление лучами по вертикали осуществляется при помощи ручек 1.
Ручки 2 используют для ручного управления усилением канала, т.е. масштабом сигнала по вертикали.
Кнопки 3 служат для входа в меню управления каналами (СН1 и СН2), а также в математическое меню (MATH MENU) с функциями математической обработки данных.
Меню управления каналами СН1 И СН2 содержат следующие функции и подфункции
Функции
|
Подфункции
|
Пояснения |
|||
Coupling |
DC AC GND
|
DC – открытый вход (канал пропускает как переменную так и постоянную составляющие сигнала) AC – закрытый вход (не пропускает постоянную составляющую сигнала, менее 1!0Гц) GND –вход отключён |
|||
BW Limit
|
Off 60 MHz |
Ограничивает полосу пропускания входов с целью уменьшения высокочастотных шумов |
|||
On 20 MHz |
|||||
Volts/Div |
Coarse Fine |
Выбирает разрешение ручки Volts/Div Coarse - грубо. Fine – плавно между установками «грубо» |
|||
Probe |
voltage |
|
Установка чувствительности входа По умолчанию стоит 10Х, так как предполагается использование щупа с делителем 1:10 При отсутствии делителя следует установить 1Х После выбора чувствительности следует вернуться назад командой back |
||
current |
|
||||
Attenuation |
1X 10X 100X 1000X |
||||
Invert |
On Off |
Инвертирует форму сигнала |
|||
При входе в соответствующее меню функции и установленные по умолчанию подфункции отображаются справа на экране, где каждой функции меню соответствует кнопка сбоку экрана, которая позволяет выбирать подфункции.
MATH MENU
Функции |
Подфункции |
Пояснения |
Operation |
- |
Вычитание сигналов |
+ |
Сложение сигналов |
|
x |
Умножение сигналов |
|
FFT |
Выполнение Фурье-анализа сигнала (см. Руководство пользователя) |
|
Sourses |
CH1 -- CH2 |
Подфункции указаны только для выполнения операции вычитания сигналов |
CH2 -- CH1 |
||
Position |
|
Позволяет управлять смещением сигнала по вертикали и изменять коэффициент усиления. Эти операции осуществляются универсальной ручкой (см. ниже, Кнопки меню и управления) при выбранной функции. Выбор функции осуществляется нажатием соответствующей кнопки сбоку экрана. |
Vertical scale |
|
Результирующий сигнал после математической обработки отображается на экране красным цветом.
Элементы управления отображением по горизонтали
ПОЛОЖЕНИЕ. С помощью этой ручки регулируется положение по горизонтали осциллограмм во всех каналах и расчетных осциллограмм.
УСТ НУЛЬ. Если нажать кнопку, устанавливается нулевое положение по горизонтали. Нулевой отсчёт осуществляется от центра экрана.
СЕК/ДЕЛ. Поворотом этой ручки задается коэффициент масштабирования (время/деление) для основного масштаба времени или масштаба времени окна.
ГОРИЗ МЕНЮ. Вывод на экран меню горизонтали. В данной работе изменение функций и подфункций в этом меню не потребуется, поэтому следует пользоваться уставками по умолчанию
Window Main
Trig Knob Level
POSITION 0.00 s
SEC/DIV 500 μs
Window Zone 50 μs
Элементы управления синхронизацией
УРОВЕНЬ. Если используется синхронизация по фронту или по
длительности импульса, ручка УРОВЕНЬ позволяет установить уровень амплитуды, которую должен иметь сигнал, чтобы его можно было зарегистрировать.
МЕНЮ СИНХ. При нажатии этой кнопки на экран выводится меню
синхронизации.
УСТ 50 %. Уровень запуска устанавливается по вертикали посередине между пиковыми уровнями сигнала синхронизации.
ФОРС ЗАПУСК. При нажатии этой кнопки сбор данных завершается независимо от наличия необходимого сигнала синхронизации. Если регистрация данных уже остановлена, эта кнопка не действует.
ПРОСМ ИМП СИНХ. При нажатии и удержании кнопки ПРОСМ ИМП СИНХ на экране вместо сигнала канала отображается сигнал синхронизации.
Кнопки меню и управления
Универсальная ручка
Нам в данной работе потребуются:
АВТОУСТ. Автоматическая установка значений параметров управления
сигналом, обеспечивающих приемлемое изображение входящих сигналов.
Эта кнопка избавит Вас от мучительных прокруток всех ручек и безумного нажимания кнопок.
Так как в данной работе используются гармонические сигналы, то на экран будет выводиться следующее меню:
Функция |
Пояснения |
|
Несколько периодов колебаний |
|
Один период колебаний |
|
FFT Фурье-анализ |
UNDO Setup |
Возврат к предыдущим уставкам |
ИЗМЕРЕНИЯ. При нажатии данной кнопки на экране отображается меню
автоматических измерений, где указаны источники сигналов и измеряемые параметры .
Всего вы можете измерить 5 параметров трёх выводимых сигналов СН1, СН2 и МАТН.
Соответствующими кнопками, расположенными сбоку экрана, вы можете установить выводимый сигнал и его измеряемый параметр, в соответствии со списком.
Измеряемый параметр |
Пояснения |
Freq |
Рассчитывает частоту сигнала по первому циклу |
Period |
Рассчитывает время первого цикла |
Mean |
Рассчитывает среднеарифметическое значение записанного сигнала |
Pk-Pk |
Рассчитывает размах записанного сигнала (между максимумом и минимумом) |
Cyc RMS |
Рассчитывает действующее значение сигнала по первому циклу |
RMS |
Рассчитывает действующее значение сигнала по всему записанному сигналу |
Cursor RMS |
Рассчитывает действующее значение сигнала от выбранной точки до конца сигнала |
Min |
Отображает минимальное значение из всех записанных 2500 точек сигнала. |
Max |
Отображает максимальное значение из всех записанных 2500 точек сигнала. |
Rise Time |
Длительность фронта - Измеряет время между 10% и 90% значением сигнала по фронту импульса. |
Fall Time |
Длительность среза - Измеряет время между 10% и 90% значением сигнала по срезу импульса. |
Pos Width |
Ширина положительного импульса – измеряет время между фронтом и срезом на уровне 50% значения сигнала. |
Neg Width |
Ширина отрицательного импульса – измеряет время между срезом и фронтом на уровне 50% значения сигнала. |
Duty Cyc |
Рассчитывает отношение длительности положительного импульса к периоду повторения |
Phase |
Рассчитывает разность фаз между двумя сигналами |
Delay |
Рассчитывает задержку между фронтами двух импульсов разных каналов |
None |
Нет измерений |
КУРСОР. Вывод на экран меню курсора.
После выхода из этого меню, курсоры могут отображаться на экране, но изменить их положение уже невозможно.
Функции |
Подфункции |
Пояснения |
Type* |
Off Voltage Time
|
Выбирает выводимые курсоры для измерения напряжения (по горизонтали) и времени (частоты) (по вертикали) |
Source |
CH1 CH2 MATH REFA REFB |
Выбирает источник сигнала, к которому привязываются курсоры |
Delta |
|
Отражает разницу между положениями курсоров (если выбраны временные курсоры, то это время между ними) |
Cursor 1 |
|
Отражает положение первого курсора, которое может изменяться универсальной ручкой |
Cursor 2 |
|
Отражает положение второго курсора, которое может изменяться универсальной ручкой |
Универсальная ручка. Конкретная функция ручки определяется отображенным на экране меню или выбранной командой меню. Когда ручка активна, рядом с ней загорается индикатор. В таблице указаны некоторые функции ручки.
меню
|
Функции ручки (функции меню) |
Описание
|
Cursor (курсор) |
Cursor 1 (Курсор1) или Cursor 2 (Курсор 2) |
Устанавливает положение выбранного курсора |
Math (Математика) |
Position (Положение) |
Установка положения расчетной осциллограммы |
|
Vertical Scale (Масштаб по вертикали) |
Изменение масштаба расчетной осциллограммы по вертикали |
Measure (Измерения)
|
Type (Тип) |
Выбор типа автоматического измерения для каждого источника |